[發明專利]施用富集植物提高薺菜修復果園鎘污染土壤能力的方法

有效

• 申請號: 201410271249.6
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104025864A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 廖明安;林立金;任雅君;湯福義;羅麗;馬倩倩;呂秀蘭;汪志輝;鄧群仙;楊代宇;張瀟;程籍;劉娟
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: A01G1/00
• 分類號: A01G1/00;B09C1/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰;吳彥峰

技術領域

本發明屬于環境重金屬污染的修復領域，一種薺菜修復果園鎘污染領域。

背景技術

20世紀以來科學技術迅猛發展，促進了經濟的發展，提高了人民的生活水平，然而，與此同時，由于工業“三廢”機動車尾氣的排放、污水灌溉和農藥、除草劑、化肥等的使用以及礦業的發展，嚴重地污染了土壤、水質和大氣。而重金屬“五毒”之一的鎘(Cd)在環境中的污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點，在土壤中滯留時間長、不能被降解，經食物鏈等途徑最終影響人類健康，影響甚大。“鎘大米”事件就是因土壤被鎘污染而造成的。因此，鎘污染土壤急需得到治理。今年我國將啟動重金屬污染耕地修復綜合治理工作，農業部主張按照“因地制宜、政府引導、農民自愿、收益不減”的基本思路，科學合理確定技術路線配套措施。目前重金屬植物修復技術被普遍認為具有物理、化學修復方法所無法比擬的優勢，如費用低廉、不破壞場地結構、不造成二次污染等，已成為修復土壤重金屬污染研究領域的一項新興技術。已發現的超富集植物有：印度芥菜、遏藍菜、蜈蚣草等450多種。由于已知的超富集植物地上部生物量普遍偏小，生長慢，而且很多來源于重金屬礦山(屬于礦山生態型)，對果園土壤環境適應能力較差，生長范圍狹窄，限制了植物修復技術的推廣應用。

薺菜(拉丁名為Capsella?bursapastoris(L.)Medic.)為十字花科薺菜屬草本一年生植物，株高20-50cm，耐寒性強、繁殖能力強，生長周期短，易傳播、分布范圍廣，適應能力強。由于薺菜本身生物量相對較小，且鎘含量相對較低，如何提高薺菜修復果園土壤金屬鎘污染的能力是目前我們面臨和將要解決的問題。

發明內容

本發明實例的目的在于提供一種土壤施用富集植物秸稈提高薺菜修復果園鎘污染土壤能力的方法，旨在進一步提高薺菜修復果園鎘污染土壤的能力。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種施用富集植物提高薺菜修復果園鎘污染土壤能力的方法，包括以下步驟：

于秋季將剪碎后的旱蓮草秸稈直接施入有鎘重金屬污染的果園土壤中，直接移栽兩片真葉展開的薺菜幼苗，或者采用種子直接撒播方式進行薺菜幼苗準備；

澆水確保田間土壤水分持水量為80％，進行薺菜的日常管理；

收割處理：35天后，對薺菜的根系和地上部分進行收割。

作為選擇，采用直接移栽方式準備植物幼苗的方法如下：

自然條件下，將旱蓮草曬干的秸稈剪碎至長度0.5±0.02cm施入有鎘重金屬污染的果園土壤，再將采集到的薺菜幼苗直接移栽于土壤當中，種植密度均為5×5cm。

作為選擇，種子直播方式準備幼苗的方法如下：

在自然條件下，將旱蓮草曬干的秸稈剪碎至長度0.5±0.02cm施入有鎘重金屬污染的果園土壤，再將采集到的薺菜種子直接播種于果園土壤，幼苗長出后勻苗，密度控制在5×5cm。

作為選擇，所述日常管理包括勻苗、清除雜草。

本發明方案利用植物的化感作用土壤施用旱蓮草能提高薺菜的鎘提取量。化感作用(Allelopthy)是指各種植物(包括微生物)所釋放的化學物質引起的生化相生相克作用，也有人稱之為異株克生或相克相生，是自然界普遍存在的一種現象。它廣泛地存在于農業生態系統之中，與植物對光、水分、養分和空間的競爭一起構成植物間以及與其他生物間的相互作用。隨著諸多學科間相互滲透和交流，研究化感作用有助于更加合理的解釋生態系統中植物組成與分布、群落演替、協同進化和生物入侵等現象，在農業可持續發展和生態環境保護方面具有較高的應用價值。化感物質主要來源于植物的次生代謝產物、微生物進一步分解的產物或植物組織腐敗后釋放物，如將大麥秸稈投入水中，其腐爛后會釋放出抑制藻類生長的化學物質，從而顯示出抑藻活性。

本發明人經研究認為，農田雜草作為一類人為與自然選擇雙重壓力下產生的高度進化的植物類群，通常具有廣泛的適應性、頑強的生命力、較大的生物量以及較強的吸收能力。因此，如果可以從農田雜草中篩選出一些品種，能夠產生相應的化感物質，促進鎘富集植物的重金屬提取量，可以彌補現有鎘富集植物生長緩慢、植株矮小的缺點。由此，本申請經研究得出土壤施用旱蓮草能提高薺菜的鎘提取量。